[發明專利]一種考慮通信部分失效的車輛隊列控制方法及系統

有效

• 申請號: 202010532367.3
• 申請日: 2020-06-12
• 公開（公告）號: CN111665843B
• 公開（公告）日: 2022-04-29
• 發明（設計）人: 邊有鋼;李崇康;徐彪;孫寧;胡滿江;秦兆博;謝國濤;王曉偉;秦洪懋;秦曉輝;丁榮軍
• 申請（專利權）人: 湖南大學
• 主分類號: G05D1/02
• 分類號: G05D1/02;H04L67/12
• 代理公司: 廣州容大知識產權代理事務所(普通合伙) 44326
• 代理人: 劉新年

1.一種考慮通信部分失效的車輛隊列控制方法，其特征在于：包括如下步驟：

步驟1，將車輛隊列中的網聯車輛從前向后依次編號為車輛0，車輛1，車輛2，…，車輛N；

步驟2，在每個離散采樣時刻t，每個車輛i利用無線通信向當前t時刻通信范圍內的所有鄰居車輛廣播自車未來N_p+1個時刻的假設狀態軌跡及未來N_p個時刻的假設輸入軌跡同時接收當前t時刻通信范圍內所有鄰居車輛j廣播的假設狀態軌跡和假設輸入軌跡

步驟3，在每個離散采樣時刻t，每個車輛i利用自身和所有鄰居車輛的假設狀態軌跡和假設輸入軌跡求解一個開環優化問題P_i(t)，并得到未來N_p個時刻的最優控制輸入序列和未來N_p+1個時刻的最優狀態序列

步驟4，在每個離散采樣時刻t，每個車輛i將所得最優控制輸入序列的第一個元素用于t時刻的自車控制，同時將所得最優狀態序列的第2至N_p個元素作為t+1時刻的假設狀態軌跡將進行0輸入單步遞推得到將所得最優控制輸入序列的第2至N_p-1個元素作為t+1時刻的假設輸入軌跡將設置為0；

步驟5，不斷重復上述步驟2～4以實現車輛隊列行駛；所述步驟3中開環優化問題P_i(t)的代價函數包含3項，即未來N_p個時刻中自車實際狀態軌跡關于鄰車假設狀態軌跡的跟蹤誤差的疊加自車實際狀態軌跡與自車假設狀態軌跡的偏差自車控制輸入懲罰其中為車輛i在t時刻通信范圍內的所有鄰居車輛的集合，為車輛j與車輛i的期望狀態偏差，Q_i，T_i滿足：其中為所有時刻車輛i能夠接收廣播的鄰居車輛的集合，為所有時刻能夠接收車輛i廣播的鄰居車輛的集合，λ_i(t)為任意正數，|·|表示集合{·}中元素的個數；所述步驟3中開環優化問題P_i(t)的約束條件包括5項，即自車動力學約束初始狀態約束控制輸入約束終端狀態達鄰居狀態平均值約束以及相鄰時刻關于自車實際狀態軌跡與自車假設狀態軌跡的偏差的放大系數約束：

2.根據權利要求1所述的考慮通信部分失效的車輛隊列控制方法，其特征在于：所述λ_i(t)的選取方法為其中δ_i在時取為0，在取任意正數。

3.根據權利要求2所述的考慮通信部分失效的車輛隊列控制方法，其特征在于：相鄰時刻關于自車實際狀態軌跡與自車假設狀態軌跡的偏差的放大系數約束為：

。

4.一種應用權利要求1至3任意一項所述方法的系統，其特征在于：包括車間通信單元、優化計算單元和控制執行單元，其中，優化計算單元執行所述方法。